电容器元件是理想的双级元件,是电路中最小的单位之一。
电容器中存储的电荷Q(库)与电容器两端的电压U(螺栓)具有一定的线性(库螺栓特性)关系。
Q=Cu或C=q/u
系数c是电容器的参数,单位是f(方法)。
这也是电容的基本定义。在电路分析中常用伏安特性来描述电路或元器件的特性。上面关系式通过微分可得到电容的伏安特性:
i=C(du/dt)
流过电容的电流,与加在电容两端电压的变化率有关。显然,稳定的直流电不能通过电容,变化的电流可以通过电容。从电容的伏安特性来看,电容是动态元件。
电容的伏安特性还可以变换成下面形式:
u=u0+(1/C)∫i(t)dt
电容在任何时刻的电压值,是与该时刻之前电荷存储量有关,所以电容器是有记忆功能的元件。也就是说,电容器两端电压不能突变,有点像恒压源。
正弦波电流通过电容时,会产生阻碍作用,既容抗。
Xc=1/2πfC
电容的容抗是一个与频率成反比的变化量。
电容存储的能量:
Wc=(1/2)Cu²
以上几个公式描述出电容的基本特性,在电路分析中非常有用。
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